【正文】 P 型水源中央空調(diào)機(jī)組使用的制冷劑 R22 GSHP 型水源中央空調(diào)機(jī)組使用的工質(zhì)是 R22，是整個(gè)系統(tǒng)中“充滿活力”的工作流體，在系統(tǒng)各部件之間循環(huán)流動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換與傳遞，以達(dá)到熱泵從低溫?zé)嵩次鼰嵯蚋邷責(zé)嵩捶艧岬哪康?。在機(jī)械結(jié)構(gòu)方面，由于壓比大，壓差大，軸承中的承載油膜會(huì)遭到破壞（如活塞銷軸承），而招致嚴(yán)重磨損。 結(jié)構(gòu)主要部件 一對(duì)主、副轉(zhuǎn)子，軸承、油分離器 活塞，連桿，曲軸，缸套，曲軸箱 單機(jī)功率范圍 10～ 1000KW ～ 150KW 壓縮機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)范圍 TC20～ 62℃ Te30～ 10℃ TC10～ 62℃ Te30～ 12℃ 環(huán)境溫度 10℃～ 50℃ 30℃～ 60℃ 排氣高溫保護(hù)設(shè)定 跳脫溫度： 105177。 是指人工利用后排放但經(jīng)過(guò)處理的城市生活污水、工業(yè)廢水、礦山廢水、油田廢區(qū)別 類別 占用機(jī)房面積（百分比是占用面積與建筑面積之比） 主機(jī)壽命 水資源消 耗 驅(qū)動(dòng)能源 環(huán)境保護(hù) 水源中央空調(diào)主機(jī) 需冷凍站（ ～ %）不占屋面面積，水井占地（可做地下泵房） 15年 無(wú) 電能 ～ 無(wú)礦物能源燃燒污 染 風(fēng)冷熱泵 無(wú)需冷凍站，占用屋面 面積 3% 15年 無(wú) 電能 ～ 無(wú)燃燒污染，有一定噪音， 8℃不能正常制熱 溴化鋰直燃機(jī) 需冷凍站（ %）冷卻塔占用屋面面積（ ～2%）油罐 占地 10年 冷 卻 水 循環(huán)水量 2～5% 燃油或燃?xì)? 有燃燒污染，有一定噪音（冷卻塔） 水冷冷水機(jī)組 +燃油熱水鍋爐 需冷凍站及鍋爐房（ 2%）冷卻塔占用屋面面積（ ～ %）油罐占地 冷水機(jī)組 15年燃油鍋爐10年 冷卻水循環(huán)水量 2% 冬天：燃油 夏天：燃?xì)? 有燃燒污染（冬）有一定噪音（夏） 工程技術(shù)部 12/11/2020 25 水和熱電廠冷卻水等水源。 水質(zhì) 自然界中的水處于無(wú)休止的循環(huán)運(yùn)動(dòng)之中，不斷與大氣、土壤和巖石等環(huán)境介質(zhì)接觸、互相作用，使其具有復(fù)雜的化學(xué)成分、化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，應(yīng)用 GSHP 型水源中央空調(diào)系統(tǒng)時(shí)，除應(yīng)關(guān)心水源水量外，還應(yīng)關(guān)注水的溫度、化學(xué)成分、渾濁度、硬度、礦化度和腐蝕性等因素，但目前對(duì)水源熱泵的水質(zhì)尚無(wú)有關(guān)規(guī)定，可借鑒冷卻水水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)作參考。用于水源中央空調(diào)系統(tǒng)的水源，含砂量應(yīng)小于 1／ 20 萬(wàn)。依據(jù)水源不同，取水構(gòu)筑物可分為地表水取水構(gòu)筑物和地下水取水構(gòu)筑物兩類。 砂、卵石、礫石地層、滲透系數(shù)最好在 20m/d以上。潛水泵下放深度應(yīng)在動(dòng)水位之下 5米處，安裝要平穩(wěn)，泵體應(yīng)居中。在同樣安裝條件下，潛水泵揚(yáng)程比深井泵高得多。 大于 5m或有 多層含水層。 （ 4）腐蝕性 水中 CL、游離 CO2 都具腐蝕性，溶解氧的存在加大了對(duì)金屬管邊的腐蝕破壞作用。應(yīng)用水源中央空調(diào)系統(tǒng)，可以使棄水中的 30℃溫差得到再利用，大大提高地?zé)崮芾寐?。?dāng)有不同水源可供選擇時(shí)，應(yīng)通過(guò)技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析比較，擇優(yōu)確定。水源的水質(zhì)，應(yīng)適宜于系統(tǒng)機(jī)組、管道和閥門的材質(zhì)．不至于產(chǎn)生嚴(yán)重的腐蝕損壞。 活塞式壓機(jī)與螺桿式壓機(jī)的簡(jiǎn)單對(duì)比 本節(jié)所討論的活塞式壓機(jī)與螺桿式壓機(jī)的對(duì)比，主要是指半封閉活塞壓機(jī)與半封閉雙螺桿壓機(jī)結(jié)合 GSHP 型水源熱泵主機(jī)系統(tǒng)選型而言，結(jié)合山東貝萊特的企業(yè)狀況而論。本章主要介紹活塞式往復(fù)壓機(jī)及雙螺桿式壓機(jī)。 ④ 機(jī)組以整機(jī)形式出廠，低壓部分出廠前包好了保溫層，系統(tǒng)已經(jīng)充氟加油，運(yùn)抵現(xiàn)場(chǎng)后只需進(jìn)行水管路的連接。 ： ① 采用目前最先進(jìn)的 DAC 高效冷凝傳熱管，管外表面的多頭螺旋細(xì)肋以及螺旋形突起，使換熱系數(shù)和換熱能力大幅度提高。冬季冷凍水進(jìn)水溫度為 10～ 22℃，夏季冷卻水進(jìn)水溫度為 14～ 35℃；冬季冷卻水出水溫度為 45～ 55℃，夏季冷凍水出水溫度為7～ 15℃。其工作過(guò)程如下：制冷劑在蒸發(fā)壓力 P0、蒸發(fā)溫度 T0 下沸騰， T0 低于被冷卻物體或流體的溫度。為此，利用低位能量的熱泵技術(shù)已引起越來(lái)越多人們的重視。由于 Qc 與 P 的比值為制冷系數(shù)ε h，故ε h 也可寫成：ε h=（ Qc＋ P）／ P＝ l＋ε，可見(jiàn)ε h 值永遠(yuǎn)大于 1。制熱與制冷循環(huán)的切換通過(guò)換向閥改變熱泵工質(zhì)的流向?qū)崿F(xiàn)。 熱泵的分類有多種，可按工作原理、熱源、功能、用途、驅(qū)動(dòng)方式、壓縮機(jī)類型、供熱溫度和安裝方式等將熱泵分為不同種類。 第三節(jié) 水源中央空調(diào)系統(tǒng)應(yīng)用條件 作為最佳的中央空調(diào)系統(tǒng)方案 —— 水源中央空調(diào)系統(tǒng)，在具體的工程項(xiàng)目中能否合理地應(yīng)用，主要取決電源條件和水源條件。 第二節(jié) 水源中央空調(diào)系統(tǒng)的一般性特點(diǎn) 節(jié)能 高效、節(jié)能是水源中央空調(diào)系統(tǒng)的顯著特點(diǎn)。 （ 4）鍋爐 /冷卻塔與地下埋管相結(jié)合的混合型地源熱泵系統(tǒng)：適用于空間小，不能單獨(dú)采用地下埋管換熱系統(tǒng)的建筑，冷卻塔和閉環(huán)式系統(tǒng)相結(jié)合制冷，節(jié)省成本；事實(shí)證明該系統(tǒng)是高效率、低費(fèi)用的。 春季 /秋季運(yùn)行： 對(duì)有內(nèi)區(qū)與周邊區(qū)的建筑物，會(huì)出現(xiàn)內(nèi)區(qū)需要供冷而周邊區(qū)需要供熱，內(nèi)區(qū)的熱量就可被周邊區(qū)所利用，即內(nèi)區(qū)空調(diào)的排 熱與周邊區(qū)熱泵供熱所需熱量接近平衡時(shí)，室外的冷熱源可以停運(yùn)。 開(kāi)環(huán)系統(tǒng)如抽取地下水或地 表水方式。 空氣 源熱泵有著悠久的歷史， 而且其安裝和使用都很方便， 應(yīng)用較廣泛 。據(jù)美國(guó)環(huán)保署 EPA 估計(jì)，設(shè)計(jì)安裝良好的地源熱泵，平均來(lái)說(shuō)可以節(jié)約用戶 30～ 40％的供熱制冷空調(diào)的運(yùn)行費(fèi)用。 美國(guó)特別看好中國(guó)市場(chǎng)，美國(guó)能源部和中國(guó)科技部于 1997 年 11 月簽署了中美能源效率及可再生能源合作議定書，其中主要 內(nèi)容之一是“地源熱泵”，該項(xiàng)目擬在中國(guó)的北京、杭州和廣州 3個(gè)城市各建一座采用地源熱泵供暖空調(diào)的商業(yè)建筑，以推廣運(yùn)用這種 “ 綠色技術(shù) ” ，緩解中國(guó)對(duì)煤炭和石油的依賴程度，從而達(dá)到能源資源多元化的目的。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調(diào)的冷源，即在冬季，把地能中的熱量 “ 取 ” 出來(lái)，提高溫度后，供給室內(nèi)采暖；夏季，把室內(nèi)的熱量取出來(lái)，釋放到地能中去。之所以對(duì)中國(guó)的地源熱泵市場(chǎng)發(fā)展前景持樂(lè)觀態(tài)度，一方面是要節(jié)約常規(guī)能源、充分利用可再生能源的國(guó)內(nèi)外大趨勢(shì)；另一方面，我國(guó)具有較好的熱泵科研與應(yīng)用的基礎(chǔ)，早在50 年代，天津大學(xué)熱能研究所呂燦仁教授就開(kāi)展了我國(guó)熱泵的最早研究， 1965 年研制成功國(guó)內(nèi)第一臺(tái)水冷式熱泵空調(diào)機(jī)。此外，機(jī)組使用壽命長(zhǎng)，均在 15 年以上；機(jī)組緊湊、節(jié)省空間；維護(hù)費(fèi)用低；自動(dòng)控制程度高，可無(wú)人值守。 地源熱泵工作原理及分類 地源熱泵則是利用水源熱泵的一 種形式，它是利用水與地能（地下水、土壤或地表水）進(jìn)行冷熱交換來(lái)作為水源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來(lái)，供給室內(nèi)采暖，此時(shí)地能為“熱源”；夏季把室內(nèi)熱量取出來(lái)，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時(shí)地能為“冷源”。 分散系統(tǒng) 用中央水泵，采用水環(huán)路方式將水送到各用戶作為冷熱源， 用戶單獨(dú)使用自己的熱泵機(jī)組調(diào)節(jié)空氣。 ：每臺(tái)熱泵空調(diào)機(jī)在任何時(shí)間可以選擇供冷或供熱。據(jù)世界環(huán)境保護(hù)組織 EPA的一份有關(guān)空調(diào)未來(lái)的報(bào)告所得出的結(jié)論：地源熱泵技術(shù)在為家庭居民帶來(lái)舒適、可靠和高效節(jié)能的同時(shí)，將成為降低國(guó)家能源消耗和環(huán)境污染的一個(gè)主要力量。 （發(fā)電廠耗油），每 100KJ 供熱量所產(chǎn)生的有害氣體比較如下： 工程技術(shù)部 12/11/2020 10 表 12（例如 100KJ熱量） 項(xiàng)目 油鍋爐 發(fā)電廠（中央空調(diào)系統(tǒng)用） 備注 CO2 1： SO2 1： NO2 1： 從上表看出在供熱量相 同時(shí)（ 100KJ），水源中央空調(diào)系統(tǒng)（耗電）對(duì)環(huán)境產(chǎn)生的污染物比燃與鍋爐少得多。 水源水量 水源水量是否滿足具體工程的要求，與建筑物冷（熱）負(fù)荷的大小、空調(diào)系統(tǒng)的運(yùn)行方式、空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案（例如是否采用蓄水池、是否采用輔助加熱或輔助冷卻方 式）和水源水的溫度等因素有關(guān)應(yīng)通過(guò)全面的分析、精確的計(jì)算和合理設(shè)計(jì)解決。特別適用于由工廠制造的單元式熱泵，廣泛地用于住宅中。然而更方便的是由水回路中的三通閥來(lái)完成。 地表水的熱泵系統(tǒng)使用建筑 物附近的湖泊、河流、水渠中的地表水，使之通過(guò)水工程技術(shù)部 12/11/2020 15 源熱泵空調(diào)機(jī)中的換熱器，然后再將升高或降低幾度的地表水排回水源中去。 目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的熱泵型空調(diào)主要是以空氣為熱源，但是其制熱效果受到室外氣候條件影響。并調(diào)節(jié)進(jìn)入蒸發(fā)器的制冷劑流量；蒸發(fā)器是輸出冷量 的設(shè)備，制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物體的熱量，從而達(dá)到制取冷量的目的；冷凝器是輸出熱量的設(shè)備，從蒸發(fā)器中吸收的熱量，連同壓縮機(jī)消耗的功所轉(zhuǎn)化的熱量，在冷凝器中被冷卻介質(zhì)帶走。由（ 1）和（ 2）可看出，冬季運(yùn)行工況， GSHP 機(jī)組所能提供的熱水最高溫度可以達(dá)到 55℃，循環(huán)水供、回水溫差為 10℃：而其他公司機(jī)組可提供的熱水最高溫度僅可達(dá)到 50℃，循環(huán)水供、回水溫差只有 5℃。 ： ① 機(jī)組所用制冷系統(tǒng)配件全部選用名牌廠家的產(chǎn)品，如可拆式干燥過(guò)濾器、外平衡式熱力膨脹閥、供液電磁閥、視液鏡、高、低壓力控制器、排氣溫度控制器等均采用世界一流的名牌廠家的產(chǎn)品，確保機(jī)組具有較高的性能水平。 R22 是應(yīng)用最為廣泛的制冷工質(zhì)，使用性能在眾多制冷工質(zhì)中是獨(dú)一無(wú)二的。為此，有必要加大這些軸承的支承面積，改進(jìn)軸承材料（如采用有聚四氟乙烯滲入的軸承材料）。 ℃ 復(fù) 位溫度： 95177。有條件利用再生水源的用戶，變廢為利，可減少初投資，節(jié)約水資源。 （ l）地表水水溫隨季節(jié)、緯度和高程不同而變化。僅作空調(diào)用的冷卻水渾濁度為50～ 150 毫克／升，向地下含水層回灌的水渾濁度為＜ 20毫克 /升。 地表水取水構(gòu)筑物 地表水取水構(gòu)筑物按結(jié)構(gòu)形式可分為活動(dòng)式和固定式兩種。 單井出水量50010000m3/d，最大可達(dá) 23萬(wàn) m3/d 集水井直徑46m，輻射管直徑 50300 mm，常用 75150mm 集水井井深 312m 潛水，承壓水 埋深 12m以內(nèi)，輻射管距降水層大于 1m 一般大于2m。一般依據(jù)井管內(nèi)徑、流量和揚(yáng)程要求，按照生產(chǎn)廠家提供的樣本選配適合的水泵，再根據(jù)所需電功率選擇電機(jī)、配套電纜。其轉(zhuǎn)速較高， 2850r／ min。 潛水，承壓水、裂隙水溶洞水 200m以內(nèi)，常用在 70m以內(nèi)。 （ 3）礦化度 單位容積水中所含各種離子、分子、化合物的總量稱為總礦化度，用于水源中央空調(diào)系統(tǒng)的水源水礦化度應(yīng)＜ 3 克 /升。目前，許多地?zé)嵊脩襞欧艞壦疁囟容^高（約 40℃）。不同工程的場(chǎng)地環(huán)境和水文地質(zhì)條件千差萬(wàn)別，可利用的水源各不相同，應(yīng)因地制宜地選擇適用水源。水源的水溫要適度，在制熱運(yùn)行工況水源水直接進(jìn)入蒸發(fā)器時(shí)，應(yīng)為 10～ 22℃；在制冷運(yùn)行工況水源水直接進(jìn)入冷凝器時(shí)，水源水的溫度應(yīng)為 18～ 40℃。其可靠性主要決定于其對(duì)長(zhǎng)期運(yùn)行的適應(yīng)能力。 壓縮機(jī)根據(jù)其熱力學(xué)原理，可分為容積型和速度型兩類，容積型壓機(jī)有兩種形式：往復(fù)活塞式（往復(fù)式）和回轉(zhuǎn)式；據(jù)壓機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)又可分為滾動(dòng)轉(zhuǎn)子式、滑片式、螺桿式（又稱雙螺桿式）、單螺桿式、渦旋式；速度型壓機(jī)主要指離心式壓縮機(jī)，下圖表示了制冷及熱泵用壓機(jī)的分類其結(jié)構(gòu)示意圖。 ③ 機(jī)組布局合理，根據(jù)人機(jī)工程，優(yōu)化設(shè)置安裝及檢修空間，方便日常清洗、保養(yǎng)及檢修。 ⑤ 在干式蒸發(fā)器上還安裝防凍保護(hù)開(kāi)關(guān) ，放水閥等，確保干式蒸發(fā) 器 安全及清洗 、維護(hù)的方便性。其優(yōu)越性具體體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： （ 1）機(jī)組進(jìn)水、出水溫度范圍廣。 ： 單級(jí)蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器組成。如何合理使用能源的問(wèn)題是十分重要的。對(duì)消耗機(jī)械功的蒸氣壓縮式熱泵其性能系數(shù) COP 也可用制熱系數(shù)ε h 來(lái)表示，即為制熱 量 Qh 與輸入功率 P 的比值即ε h=Qh/P根據(jù)熱力學(xué)第一定律，如不計(jì)壓縮機(jī)向環(huán)境的散熱則熱泵制熱量 Qh 等于從低溫?zé)嵩次鼰崃浚梢暈橹评錂C(jī)的制冷量） Qc 與輸入功率 P 之和。 空氣熱泵（如圖 23） 圖 23 水 空氣熱泵 這類熱泵制冷的熱源（或制冷時(shí)的冷源）為水供熱（冷）的介質(zhì)為空氣。而制冷機(jī)是從低于環(huán)境溫度的場(chǎng)所吸熱并將熱量排放到環(huán)境中去，從而對(duì)該場(chǎng)所制冷。 方 造 式 價(jià) 冷水機(jī)組 燃煤鍋爐 冷水機(jī)組 燃油氣鍋爐 直燃（油氣）溴吸機(jī) 風(fēng)冷熱泵 水源中央空調(diào)系統(tǒng) 單位面積工程造價(jià)元 /平方米 240280 240280 260300 280320 220260 方式 造 價(jià) 冷水機(jī)組 燃煤鍋爐 冷水機(jī)組 燃油氣鍋爐 直燃（油氣）溴吸機(jī) 風(fēng)冷熱泵 水源中央空調(diào)系統(tǒng) 單位面積運(yùn)行費(fèi)用元 /平方米 1328 3055 4078 1735 1225 工程技術(shù)部 12/11/2020 11 綜上所述，水源中央空調(diào)系統(tǒng)具有高效、節(jié)能、環(huán)保、節(jié)水、節(jié)資、舒適的特點(diǎn)，是理想的